История развития глобальных навигационных спутниковых систем

Совмещенные приемные модули систем ГЛОНАСС/GPS производства КБ «ГеоСтар Навигация»

Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) - комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), параметров движения (скорости, направления движения и т. д.) и временной синхронизации для наземных, водных и воздушных объектов.

История развития глобальных навигационных спутниковых систем

В настоящее время в эксплуатации находятся две ГНСС: американская NAVSTAR (GPS) и российская система ГЛОНАСС. Объем статьи не позволяет подробно рассмотреть принципы работы этих систем, однако эти вопросы были неоднократно и достаточно подробно освещены в литературе, например [1...3], поэтому ограничимся хронологией.

Работы по созданию системы NAVSTAR (NAVigation Satellites providing Time And Range - навигационные спутники, обеспечивающие измерение времени и расстояния) начались в США в 1973 году по заказу Министерства обороны США. Запуск одиннадцати спутников первой группы (Block I) был осуществлен в 1978-85 годах. В период с 1979 по 1988 программа то приостанавливалась, то вновь возобновлялась, но, тем не менее, в 1994 году спутниковая группировка была укомплектована, и в июле 1995 года было объявлено о полной готовности системы из 24 спутников. Хотя 24 спутника обеспечивают стопроцентную работоспособность системы в любой точке Земли, такое количество не всегда может обеспечить уверенный прием сигнала и хороший расчет положения объекта. В настоящее время для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве (максимум - 32 аппарата, часть которых периодически отключается для плановой диагностики).

Советская (в дальнейшем - российская) система «ГЛОНАСС» (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) разрабатывалась в качестве «адекватного ответа» по заказу Министерства обороны СССР. Первый спутник был запущен в 1982 году. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 года спутниковая группировка была развернута до штатного состава - 24 спутника. Заметим, что за это время в общей сложности был запущен 71 космический аппарат «Глонасс» (военное название «Ураган»), однако малый расчетный срок службы космических аппаратов (3 года) и несколько неудачных запусков не позволяли планомерно наращивать состав орбитальной группировки.

Изначально обе системы предназначались только для военных целей. Решение о частичном использовании системы навигации для гражданских целей было принято Правительством США после того, как в 1983 году был сбит, вторгшийся в воздушное пространство СССР, самолет корейских авиалиний. Тем не менее, для гражданских потребителей точность позиционирования была искусственно занижена (эти ограничения были сняты только в 2000 году). На отечественном рынке приемники системы NAVSTAR (GPS) стали появляться в 1993 году. Целевая аудитория на тот момент была достаточно ограниченной (если не сказать, точечной): геодезия, некоторые задачи авиации (например, аэрофотосъемка) и морского флота, привязка к системе единого времени. Внедрению на более объемные сегменты рынка (например, мониторинг транспортных средств) препятствовала высокая стоимость аппаратуры.

В каком состоянии на тот момент пребывала система ГЛОНАСС? Пациент был скорее мертв, чем жив. Декабрь 1995 года - на орбите 25 спутников; в декабре 1998 года - состав орбитальной группировки сократился до тринадцати космических аппаратов; в октябре 2000 года - до восьми; в декабре 2001 - до шести; в декабре 2002 года - семь спутников. [4]. Относительно приличный вид орбитальная группировка приняла только 25 декабря 2005 года, когда ее состав увеличился до тринадцати космических аппаратов.

К концу 90-х годов появились приемники, поддерживающие обе системы (NAVSTAR и ГЛОНАСС), которые выпускались как отечественными, так и зарубежными производителями. Соответственно, вопрос о предоставлении сигналов «ГЛОНАСС» гражданским потребителям решился автоматически. Но, во-первых, двухсистемные приемники были дороже, нежели односистемные (NAVSTAR), а во-вторых - состояние орбитальной группировки ГЛОНАСС не позволяло вносить заметный вклад в конечный результат (было непонятно за что платить лишние деньги). К 2000 году 76% рынка навигационной аппаратуры потребителя (НАП) занимали автомобильные приложения [5] - главным образом, мониторинг транспортных средств. Система ГЛОНАСС практически никак не участвовала на этом рынке.

Именно в этот момент произошла нелестная для отечественных производителей подмена понятий. Строго говоря, термины GPS (Global Positioning System - Глобальная система позиционирования) и ГНСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система) - это синонимы, которые описывают некое понятие, то есть определенный класс систем. Термины NAVSTAR и ГЛОНАСС - реализации таких систем, то есть конкретные проекты. Однако тот факт, что других реально функционирующих ГНСС (GPS) кроме NAVSTAR не было, привел к тому, что под GPS стала пониматься именно система NAVSTAR. Соответственно, «Совмещенные приемники ГЛОНАСС/GPS» стал общепринятым термином «де-факто».

Хуже другое: длительное вялотекущее состояние «ГЛОНАСС: то ли он есть, то ли его нет» в значительной степени подорвало у потребителей доверие к системе ГЛОНАСС, как к общественно значимому отечественному бренду, и эту ситуацию предстоит исправлять.